滑轨套筒排水孔的柔性定位装置及方法与流程

本发明涉及滑轨套筒加工技术领域，特别是涉及滑轨套筒排水孔的柔性定位装置及方法。

背景技术：

滑轨套筒的主要功能是为滑轨在飞机机翼油箱内提供运动空间，故常呈薄壁、壳型、悬臂梁受力结构，其中心轴线与滑轨的运动轨迹一致、呈弧形，即弧形轴线曲面套筒。

现实中滑轨套筒的结构常呈系列化，然而每种规格套筒的外形尺寸均受其安装位置限制，呈现出一定的差异性。滑轨套筒的典型结构型式之一如附图1所示，筒径直径一般在100mm-300mm之间，零件壁厚在2mm-6mm之间，套筒的中心轴线呈空间弧形，弧形轴线的半径在500mm-2000mm之间，套筒的长度在400mm-700mm之间。每种规格套筒的直径、弧形轴线半径、套筒长度均略有不同，故该系列套筒的通用性较差。

其中，如附图2所示，滑轨套筒的排水嘴中间设有通孔，用于将飞行过程中产生的冷凝水及时排出套筒内腔。因此，排水孔在筒体上的轴心位于套筒安装位置的最低点，且与筒体中层面偏离一定距离δx，δx一般在0mm-5mm之间。

针对上述滑轨套筒结构，目前采用焊接方法分段拼接是实现整体化制造的最佳方法，即先在筒体的尾部拐角处以套筒安装最低点为中心，开设排水孔，再将排水管接头焊于排水孔处，最后再实现法兰盘和筒体的连接。

目前，筒体尾部拐角处的排水孔定位方法，采用如附图3所示的专用制孔定位工装，一般先将筒体置放于筒体形面座内，微调筒体开口挡板使之与筒体的开口平面接触，再安装锁紧卡箍环，使筒体固定于筒体形面座内，旋转立柱上的定位制孔杆插入定位销，在立柱的尾端开孔处插入钻套，以钻套为其准向下制孔。该孔位由专用制孔定位工装的精度保证，能够保证位于套筒安装位置最低点±3mm范围内。

现有的制孔定位工装均为每一种规格套筒对应一套专用制孔定位工装，不同的制孔定位工装之间缺乏通用性和装配柔性。且如附图3所示，筒体与筒体形面座和锁紧卡箍环之间均为间隙配合，当筒体置放于筒体形面座内时，需要将筒体轴向转动微调，否则安装锁紧卡箍环时很容易与筒体发生干涉。同时，当采用制孔定位工装在装配工位完成装配后，转运至制孔工位定位和制备排水孔，完成制孔后再转运至装配工位进行筒体拆卸，效率低下。此外，多种规格的制孔定位工装占用厂房面积较大，成本较高，后期需要投入较多的人力去维护和保养。

针对上述不足，如何提供一种滑轨套筒的排水孔柔性定位装置及定位方法，满足在一套定位装置上实现多种规格滑轨套筒排水孔的定位需求，显著节约制造成本、提高排水孔定位和制孔的加工效率是本领域技术人员需要解决的技术难题。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本发明实施例第一方面提供了一种滑轨套筒排水孔的柔性定位装置，采用滑轨套筒筒体的托举支撑、定位内撑解决了现有技术中筒体定位容易错位、定位精度差、难以适应多个不同规格滑轨套筒的难题，实现对多种规格滑轨套筒准确定位的有益效果。

本发明实施例第二方面提供了滑轨套筒排水孔的柔性定位方法，通过刻画中层面定位线实现定位，解决了现有技术中排水孔轴心定位不准确的难题，实现对排水孔轴心准确方便定位的有益效果。

(2)技术方案

第一方面，本发明的实施例提出了一种滑轨套筒排水孔的柔性定位装置，包括：托举支撑组件、定位内撑组件和排水孔定位组件；托举支撑组件用于托举、支撑所述滑轨套筒；定位内撑组件用于内撑在所述滑轨套筒内法兰的一侧并定位所述轨套筒内的中心轴线位置；排水孔定位组件用于定位所述滑轨套筒上排水孔轴心的位置。

进一步地，所述托举支撑组件包括相对设置的支撑轮、支撑杆以及旋转支座，所述支撑轮与所述支撑杆的一端通过旋转轴连接；所述支撑杆的另一端通过锁紧装置与所述旋转支座连接。

进一步地，所述定位内撑组件包括竖直设置的支撑板、水平设置的内撑轴；所述内撑轴穿过所述支撑板并与所述支撑板滚动连接，所述内撑轴靠近所述托举支撑组件的一端螺纹连接有花式螺纹滑块，所述花式螺纹滑块外周面上通过旋转轴伞状连接若干个内撑杆，所述内撑杆的另一端连接可滑动的内撑形面滑块；所述支撑板以所述内撑轴的轴心为中心，均匀设置有不少于所述内撑杆数量的滑块导向槽，所述内撑形面滑块在所述滑块导向槽上滑动运动。

进一步地，所述内撑轴的另一端设有手柄。

进一步地，所述支撑板与所述内撑轴通过轴承连接。

进一步地，所述支撑板位于所述内撑轴的上侧设有与所述滑轨套筒对中定位的中层面基准定位线。

进一步地，所述排水孔定位组件包括十字滑台、立柱和定位制孔杆，所述立柱竖直设置，其下端设置在所述十字滑台上；所述定位制孔杆水平设置，且其一端与所述立柱的上端通过旋转轴连接；所述立柱的上端还设有限位旋转装置，所述定位制孔杆对应所述限位旋转装置的位置上设有定位孔，所述定位孔用于穿过定位销固定在所述限位旋转装置上；所述定位制孔杆的另一端设有钻孔。

进一步地，所述柔性定位装置还包括：支撑座和滑轨副，所述支撑板、所述旋转支座分别设置在所述支撑座上，所述支撑座设置在所述滑轨副上。

进一步地，所述定位装置还包括底座，所述滑轨副以及所述十字滑台设置在所述底座上。

进一步地，所述底座包括装配工位和定位制孔工位，所述滑轨副在所述装配工位和所述定位制孔工位之间滑移。

第二方面，提供了一种滑轨套筒排水孔的柔性定位方法，包括：

步骤一、刻划中层面定位线：在滑轨套筒上筒体开口端的内弧外表面刻划自开口端起始的中层面定位线；

步骤二、筒体定位及内撑固定：移动支撑座至装配工位，使滑轨套筒开口端贴合支撑板的基准面，使中层面定位线与支撑板的中层面基准定位线对中；旋转手柄，使内撑形面滑块与筒体开口端内表面刚性接触，将筒体进行内撑固定；

步骤三、筒体托举支撑：调节托举支撑组件的支撑杆，使支撑轮与滑轨套筒筒体外表面接触，锁紧装置锁紧；

步骤四、排水孔轴心柔性寻位：移动支撑座至定位制孔工位，调节十字滑台至滑轨套筒的理论位置，旋转定位制孔杆使其在长度方向上与滑轨套筒筒体平行，向定位孔内插入定位销并在钻孔处插入钻套，钻套的轴线与滑轨套筒相交的位置便为滑轨套筒排水孔的轴心位置。

进一步地，所述步骤四调节十字滑台为手动调节、自动调节中的任一种。

进一步地，所述中层面定位线的长度为3-5mm。

进一步地，所述柔性定位方法还包括：

步骤五、制备排水孔：拔掉定位销，并将定位制孔杆旋转一定角度；按照步骤四获得的轴心，利用钻孔设备制备排水孔；

步骤六、筒体拆卸：移动支撑座至装配工位，松开锁紧装置，反方向旋转手柄，便将滑轨套筒从所述柔性定位装置上移出。

(3)有益效果

综上，本发明提供的滑轨套筒排水孔的柔性定位装置，采用滑轨套筒筒体开口端腔内径向支撑和筒体中层面定位线配合实现径向精确定位，增加了筒体定位柔性；且在筒体下端设置的托举支撑组件实现底部支撑功能，克服制孔过程中因筒体悬臂梁受力而导致的筒体倾斜错位问题，具有适应滑轨套筒规格型号多、定位准确、操作方便的优点。

同时，本发明柔性定位装置中排水孔定位组件采用的十字滑台实现筒体排水孔轴心的柔性寻位，能够满足多种规格滑轨套筒排水孔的柔性定位需求，实现柔性调节集成装置，大幅减少工装占用场地，显著节约制造成本。

除此之外，本发明提出的柔性定位装置及柔性定位方法，能够快速完成装配、定位制孔作业，显著提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是滑轨套筒的结构示意图。

图2是滑轨套筒的局部结构示意图。

图3是现有技术中专用制孔定位工装的结构示意图。

图4是本发明一实施例所示柔性定位装置的结构示意图。

图5是本发明一实施例所示底座的俯视结构示意图。

图6是本发明一实施例所示托举支撑组件(观察视角为图4中a方向)的结构示意图。

图7是本发明一实施例所示定位内撑组件(观察视角为图4中b方向)的结构示意图。

图8是本发明一实施例所示柔性定位方法的流程示意图。

图中：

1-托举支撑组件；11-支撑轮；12-支撑杆；13-旋转支座；

2-定位内撑组件；21-支撑板；22-内撑轴；23-花式螺纹滑块；24-内撑杆；25-内撑形面滑块；26-轴承；27-手柄；

3-排水孔定位组件；31-十字滑台；32-立柱；33-定位制孔杆；34-限位旋转装置；35-定位孔；36-钻孔；

4-支撑座；

5-滑轨副；

6-底座；61-装配工位；62-定位制孔工位；

100-滑轨套筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图4-附图8并结合实施例来详细说明本申请。

本发明实施例第一方面的一种滑轨套筒100排水孔的柔性定位装置，包括：托举支撑组件1、定位内撑组件2和排水孔定位组件3；具体地，托举支撑组件1用于托举、支撑所述滑轨套筒100；定位内撑组件2用于内撑在所述滑轨套筒100内法兰的一侧并定位所述滑轨套筒100内的中心轴线位置；排水孔定位组件3用于定位所述滑轨套筒100上排水孔轴心的位置。

参阅附图4所示，本发明实施例中，利用托举支撑组件1将滑轨套筒100托举、支撑住，使得滑轨套筒100保持稳定的状态；然后设置在滑轨套筒100法兰侧的定位内撑组件2将每一种规格的滑轨套筒100都按照相同的定位位置进行定位，滑轨套筒100的一端贴合在定位内撑组件2上，定位内撑组件2并将定位后的滑轨套筒100进行内撑固定住；最后，由于滑轨套筒100的一端贴合在定位内撑组件2上，其上排水孔的位置为其位置最高的位置，因此，通过排水孔定位组件3定位出滑轨套筒100上最高的位置即为排水孔轴心的位置。

本发明实施例所示柔性定位装置采用定位内撑组件2实现轴向精确定位，增加了筒体定位柔性；托举支撑组件1实现底部支撑功能，克服制孔过程中因筒体悬臂梁受力而导致的筒体倾斜错位问题；排水孔定位组件3实现筒体排水孔轴心的柔性寻位，能够满足多种规格滑轨套筒排水孔的柔性定位需求，实现柔性调节集成装置，大幅减少工装占用场地，显著节约制造成本和高了加工效率。

作为本发明第一方面实施例的一种优选的实施方式，参阅附图6所示，托举支撑组件1包括相对设置的支撑轮11、支撑杆12以及旋转支座13，所述支撑轮11与所述支撑杆12的一端通过旋转轴连接；所述支撑杆12的另一端通过锁紧装置与所述旋转支座13连接。

如附图6所示，在本发明实施例中，滑轨套筒100向下放置时，两侧的支撑轮11在滑轨套筒100压力作用下将压力传导至支撑杆12上；随后支撑杆12将力传导至旋转支座13，并以滑轨套筒100为中轴线向外倾斜，当倾斜到一定角度时，锁紧装置将支撑杆12和旋转支座13锁紧，保持倾斜角度不变，此时两侧的支撑杆12将滑轨套筒100夹住，起到托举支撑滑轨套筒100的目的，确保在定位过程中滑轨套筒100不发生移动，能提高柔性定位的精度。

锁紧装置可以包括接触传感器、启动开关和停止开关，接触传感器与支撑轮11连接。当开启启动开关，支撑轮11与滑轨套筒100刚性接触时，立即触发接触传感器发出锁紧信号，则支撑杆12与旋转支座13的几何位置被锁紧，支撑轮11固定于当前与滑轨套筒100的接触状态；当开启停止开关，接触传感器发出松开信号，则支撑杆12与旋转支座13的相对几何位置处于自由活动状态。在实际应用中，支撑轮11一般为金属材质或支撑轮11与滑轨套筒100的接触区域为金属材质，以利于接触传感器与滑轨套筒100建立导通电路来传递接触信号。当然在此需要说明的是，锁紧装置的具体结构在满足上述功能即可，不应受上述记载所限制。

作为本发明第一方面实施例的一种优选的实施方式，如附图7所示，所述定位内撑组件2包括竖直设置的支撑板21、水平设置的内撑轴22；所述内撑轴22穿过所述支撑板21并与所述支撑板21滚动连接，所述内撑轴22靠近所述托举支撑组件1的一端螺纹连接有花式螺纹滑块23，所述花式螺纹滑块23外周面上通过旋转轴伞状连接若干个内撑杆24，所述内撑杆24的另一端连接可滑动的内撑形面滑块25；所述支撑板21以所述内撑轴22的轴心为中心，均匀设置有不少于所述内撑杆数量的滑块导向槽26，所述内撑形面滑块25在所述滑块导向槽26上滑动运动。

如附图7所示，在实际定位内撑过程中，可以将滑轨套筒100法兰的一端插入到内撑轴22内并贴合在支撑板21上，然后，手动旋转内撑轴22，由于内撑轴22与花式螺纹滑块23通过螺纹连接，在内撑轴22转动过程中红，花式螺纹滑块23便可以在内撑轴22往支撑板21方向移动；由于内撑形面滑块25始终贴合在滑块导向槽26内，当花式螺纹滑块23向支撑板21一侧移动时，内撑杆24便会向外舒展开，从而带动内撑形面滑块25沿着滑块导向槽26向外伸展；在内撑形面滑块25向外移动过程中，由于滑轨套筒100与支撑板21贴合，其便会与滑轨套筒100的内壁接触，此时，继续旋转内撑轴22，内撑形面滑块25便会将滑轨套筒100紧紧内撑住。同时，由于内撑轴22位于滑轨套筒100轴心位置，内撑轴22到任意大小滑轨套筒100内壁的距离相等，这样便起到定位滑轨套筒100的作用。本发明实施例中定位内撑组件2结构简单，使用方便，内撑稳定，定位准确，便于排水孔定位组件3找到准确的排水孔轴心位置。

具体地，所述内撑轴22的另一端设有手柄27，设置的手柄27便于旋转内撑轴22。

具体地，所述支撑板21与所述内撑轴22通过轴承26连接。

具体地，所述支撑板21位于所述内撑轴22的上侧设有与所述滑轨套筒100对中定位的中层面基准定位线。在本发明实施例中，中层面基准定位线竖直设置，其与滑轨套筒100筒体上的中层面定位线竖直对齐，这样便可以让滑轨套筒100的筒体保持竖直状态，起到准确定位的作用，便于统一基准，减小误差。

参阅附图4所示，作为本发明第一方面实施例的一种优选的实施方式，所述排水孔定位组件3包括十字滑台31、立柱32和定位制孔杆33，所述立柱32竖直设置，其下端设置在所述十字滑台31上；所述定位制孔杆33水平设置，且其一端与所述立柱32的上端通过旋转轴连接；所述立柱32的上端还设有限位旋转装置34，所述定位制孔杆33对应所述限位旋转装置34的位置上设有定位孔35，所述定位孔35用于穿过定位销固定在所述限位旋转装置34上；所述定位制孔杆33的另一端设有钻孔36。

参阅附图3所示，在本发明实施例中，首先通过前后左右移动十字滑台31将定位制孔杆33的长度方向与滑轨套筒100的长度方向尽可能保持在同一竖直平面内；然后微调定位制孔杆33的方向，使其长度方向进一步与滑轨套筒100的长度方向保持平行；随后，通过穿过定位孔35的定位销将定位制孔杆33与限位旋转装置34牢牢固定住，避免在后续寻找排水孔轴心时发生转动而影响排水孔轴心寻找的准确程度；最后，再向钻孔36内插入钻套，钻套与滑轨套筒100接触的位置便为滑轨套筒100排水孔的轴心位置。本发明实施例中的排水孔定位组件3结构简单、使用方便，在托举支撑组件1支撑下并在定位内撑组件2的准确定位下，排水孔定位组件3准确设置以后，其很容易找到准确的排水孔轴心位置，准确程度较现有技术有很大的提高。

具体地，参阅附图4和附图5所示，所述底座6还包括：支撑座4和滑轨副5，所述支撑板21、所述旋转支座13分别设置在所述支撑座4上，所述支撑座4设置在所述滑轨副5上；所述定位装置还包括底座6，所述滑轨副5以及所述十字滑台31设置在所述底座6上。所述底座6包括装配工位61和定位制孔工位62，所述滑轨副5在所述装配工位61和所述定位制孔工位62之间滑移。这样，在进行装配时，可以通过滑轨副5将托举支撑组件1、定位内撑组件2与排水孔定位组件3分离开将装配工位61，这样装配的空间为进一步增大，便于装配。

本发明实施例第二方面的一种滑轨套筒100排水孔的柔性定位方法，参阅附图8所示，包括：

步骤一、刻划中层面定位线：在滑轨套筒100上筒体开口端的内弧外表面刻划自开口端起始的中层面定位线；

步骤二、筒体定位及内撑固定：移动支撑座4至装配工位，使滑轨套筒100开口端贴合支撑板21的基准面，使中层面定位线与支撑板21的中层面基准定位线对中；旋转手柄27，使内撑形面滑块25与筒体开口端内表面刚性接触，将筒体进行内撑固定；

步骤三、筒体托举支撑：调节托举支撑组件1的支撑杆12，使支撑轮11与滑轨套筒100筒体外表面接触，并通过锁紧装置进行锁紧；

步骤四、排水孔轴心柔性寻位：移动支撑座4至定位制孔工位，调节十字滑台31接近滑轨套筒100的理论位置，旋转定位制孔33杆使其在长度方向上与滑轨套筒100筒体平行，向定位孔36内插入定位销并在钻孔36处插入钻套，钻套与滑轨套筒100接触的位置便为滑轨套筒100排水孔的轴心位置。

经验证，采用上述系列滑轨套筒排水孔的柔性定位方法，能够实现制备的排水孔轴心位置位于套筒安装位置理论最低点±1mm范围内。

具体地，所述步骤四调节十字滑台31可以为手动调节、自动调节中的任一种，其不应构成对本申请的限制。

具体地，所述中层面定位线的长度可以为3-5mm之间的任一值均可，其不应构成对本申请的限制。

参阅附图8所示，作为本发明第二方面实施例的一种优选的实施方式，所述柔性定位方法还包括：

步骤五、制备排水孔：拔掉定位销，并将定位制孔杆33旋转一定角度；按照步骤四获得的轴心，利用钻孔设备制备排水孔；

步骤六、筒体拆卸：移动支撑座4至装配工位61，松开锁紧装置，反方向旋转手柄27，便将滑轨套筒100从所述柔性定位装置上移出。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法的实施例而言，相关之处可参见设备实施例的部分说明。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。